基于 TCPN 的复杂航班推出问题的建模与仿真

为了解决对机场实际运营中存在的共用同一中间机坪滑行道的航空器相对推出型冲突问题,文中根据时间有色Petri 网的相关理论,分析了导致机场的运行效率降低的航班的推出问题,结合成都双流国际机场的相对推出型廊桥,提出了基于时间有色 Petri 网(Timed -Colored Petri Net,TCPN)的复杂情况下航空器推出模型.依据此模型将航空器从滑行道到停入机位的全过程进行模拟和说明.最后结合 TCPN 仿真软件 CPN Tools 中的状态空间分析法,对模型的可行性进行分析,对保障航班推出过程的运行安全、提高繁忙机场的运行效率具有重要的现实意义     

基于HCTC_Ptri网的机场主要资源调度模型

针对多跑道机场主要资源调度问题,结合层次Petri网、有色Petri网、时延Petri网和受控Petri网理论,构建一种面向机场主要资源调度的混合Petri网——HCTC_Petri (hierarchical colored timed controlled Petri)网模型.通过设置合理的控制策略、动态调节模型参数,提高运行结果的稳定性.以多个新的航班时刻表为基础,预测机场的资源调度情况.实验结果表明,HCTC_Petri网模型在模拟机场主要资源调度时具有较高的准确性和稳定性,且中转航班进站前的延误总时间和总架次对过站后的延误情况影响较大.     

目标感知事件驱动的滑行道冲突控制策略

为避免机场滑行道发生冲突,减轻管制员负荷,提出一种基于传感器网络的滑行道冲突控制策略。该策略根据滑行道运行过程,利用Petri网建立传感器网络条件下的滑行道动态模型,并建立滑行道运行约束模型。针对航空器运行冲突问题,利用局部关联矩阵方法和逻辑互斥方法设计控制器,控制器给出灯光控制指令以控制助航灯光,从而实现滑行道冲突避免和自动引导。最后通过实例分析和仿真验证表明控制策略的有效性。     

A-SMGCS滑行道交叉口引导灯控制指令决策方法

为实现A-SMGCS(先进机场场面引导与控制系统)中滑行道交叉口引导灯控制指令的自动决策,提出了一种基于Petri网的控制决策方法.首先应用Petri网构建交叉口运行动态模型,并建立相应的标识控制规范.然后,针对航空器在交叉口资源占用冲突,利用动态模型的优先控制使能变迁来决策引导灯指令,以控制航空器在交叉口的运行顺序,并给出对变迁进行优先控制使能选择的充要条件和遴选算法;构造有色监视器对模型的标识控制规范遵循情况进行监视,并结合优先控制使能变迁遴选算法提出引导灯控制指令决策算法.最后,通过算例说明了,交叉口引导灯控制决策方法的有效性.     

基于HTCPN的牵引车动态优化调度

针对机场牵引车动态调度问题,基于层次赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net,HTCPN)搭建牵引车动态调度仿真系统.在充分考虑实际运行过程中各个步骤的随机性后,根据航空器实时发送的推出申请完成牵引车的动态分配.在保障航班延误最少的基础上依次实现不同车辆间工作负荷均...     

基于CPN的Agent建模及其用于航空器推出的分析

采用减少航班推出时间的方法以达到减少航班延误时间的目的,分析了航空器推出过程中存在的冲突问题,通过在推出路径关键位置没置安全点来避免冲突;基于Agent建模理论,采用面向对象的赋时着色Petri网（Objectoriented Timed Colored Petrinet,OTCPN）的建模方法,对航空器的推出行为建模,并在仿真工具CPN Tools中对模型进行了分析,通过状态空间报告（State Space Report）可知模型是有界的、可行的,且不存在死点;最后,设计实现了相邻机位航班地面延误最少前提下的实际推出时间计算单元。     

时间约束Petri网及其可调度性分析与验证

时间约束Petri网(timing constraint Petri nets,简称TCPN)是一类重要的时间Petri网系统.对相关定义重新界定,丰富并完善了TCPN理论.针对变迁可调度原始定义的不足,首先给出了变迁的弱/强可调度的新定义及强可调度判定定理;然后对变迁的强可调度进行了拓展,提出了TCPN时间可调度的概念,并结合Petri网结构给出了TCPN时间可调度判定定理;最后对TCPN的相关特性进行了研究.TCPN对时间Petri网的研究工作将起到启发作用,并对实时系统的描述和建模工作具有一定的参考价值.     

基于路径检测的航空器动态滑行路径优化模型北大核心

为了优化航空器在场面的滑行路径,提出基于路径检测的航空器动态滑行路径优化模型,使航空器在安全的前提下滑行总时间最短。首先明确包括冲突检测和拥堵检测的路径检测方法,然后将航班波滑行总时间最短作为目标,结合路径检测的约束建立多航空器滑行路径优化模型。采用蚁群算法求解,并针对优化模型将蚁群算法进行改进,采用双向搜索和引入奖惩因子,以提高全局搜索能力。算例分析中选取某机场滑行系统,对其某段时间内的真实航班波进行仿真,经验证:采用优化模型可以有效缩短航班波滑行总时间,滑行道的使用情况较为合理。     

约束条件下项目进度关键路径的Petri网建模方法

针对软件开发项目因存在约束条件而不能有效使用关键路径法的问题,利用Petri网并行性和异步性的动态特性,设计时延着色Petri网(TCPN)进度模型,通过将双代号网络图映射成Petri网,构建约束条件下的项目执行模型,用模型仿真得到约束条件下项目运行可能出现的情况,再运用关键路径法进行分析。案例结果表明：TCPN进度模型可使用关键路径法预测软件开发项目的完工时间,获得项目关键路径信息和其他潜在的关键路径发生概率,并且完工时间预测准确率为92.41%,具有一定的实用价值。     

航班延误波及链的有色出现网模型

针对基本Petri网的出现网在描述有色Petri网动态行为时的局限性,在基本出现网的基础上定义了一种扩展的出现网,即有色出现网,直观地反映了有色Petri网系统中资源流动及变化之间的顺序和并发关系,也大大减小了图形的复杂程度.同时,将有色Petri网和这种有色出现网应用于航班延误波及链的建模中,反映了航班执行时所需的多种资源的分布及流动情况,描述了航班在执行过程中与机场之间的相互影响及延误的链式波及反应.     

基于A~*算法的机场滑行路径优化研究

研究机场场面航班的滑行路径分配和滑行冲突问题。针对目前滑行效率制约机场调度。滑行冲突影响飞行安全的状态,提出将安全间隔、滑行规则和冲突避免限制规则作为约束条件建立了滑行路径优化模型。采用了A*算法给出了问题的优化,在保证滑行道调度零冲突的前提下,缩小航班的总滑行时间,提高了滑行效率。以重庆江北国际机场为例,与管制员依据机场细则得到的路径相比,结果表明提出的滑行道调度模型和优化方法是可行的,在实现较优的滑行路径的基础上能智能的发现冲突、解决冲突,可为繁忙机场的机场调度提供了决策支持。     

基于改进蚁群协同算法的枢纽机场场面滑行道优化调度模型

滑行道连接停机位和跑道,是机场场面调度的重要关键环节。基于飞机滑行时的冲突约束和跑道资源的动态分配,采用改进蚁群协同算法与滑动窗口控制相结合的方法,对滑行道进行优化调度。在保证滑行道零冲突、兼顾单个航班滑行时间的前提下,缩小机场进出港航班总滑行时间。对国内某枢纽机场的滑行道调度仿真实验表明,所提出的方法和模型具有明显的优势,可为枢纽机场的场面滑行调度提供决策支持。     

基于MATLAB的飞行仿真

该文介绍了一种小型飞机飞行模拟器飞行仿真模型的开发过程。建立了非线性的动力学方程和起落架模型,采用插值方法生成气动系数,利用S imu linkTM中航空工具箱构建环境模型,使用StateflowTM表述逻辑关系。气动数据来源于DATCOM。较为完整的模型,使得仿真整个飞行的过程,滑跑,起飞,巡航,降落得以实现。进行了飞机起飞和降落阶段的仿真,结果表明模型可用。非线性的数学模型能够比较真实地反映飞机的实际特性。仿真模型开发的成功为模拟器的建立打下了基础。     

时间约束Petri网的可达性分析研究

时间约束Ｐｅｔｒｉ风是具有广义时间约束的一类Ｐｅｔｒｉ网。目前有关ＴＣＰＮ状态可达性的研究仅局限于一些较简单的网,本文通过对ＴＣＰＮ的进一步研究,给出了更一般的状态可达性分析方法,并讨论了一般拓扑结构ＴＣＰＮ的可调度分析。     

基于链表遍历模式的TCPN映射算法研究

对业务流程的建模分析是建立在工作流网的理论模型上的,因此需要合适的算法将建模工具中用户建立的有向图映射到工作流网.针对经典Petri网的一些固有缺陷,对其在颜色、时间上进行了扩展,给出了赋时着色Petri网定义,并提出了一种基于链表遍历方式的业务流程到工作流网的映射算法.重点研究了工作流模型基本控制结构的映射规则及其相关证明,并给出了该算法的具体实例.     

TCPN的状态可达及可调度决策空间算法

Ｔｓａｉ等提出了时间限制Ｐｅｔｒｉ，并讨论了变迁可激活，可调度规律及其计算公式。然而，由于网拓扑和动态的复杂性，某些概念的逻辑关系及公式有矛盾。本文通过引入调度决策变量，动态标记准确地刻画调度规律，修正澄清了Ｔｓａｉ文中的问题，完善了ＴＣＰＮ的调度分析。另外，讨论了ＴＣＰＮ沿含有失败变迁激活路径的调度问题。     

基于大规模GPS轨迹数据的出租车换道行为研究

出租车换道行为的统计特性对研究经济、心理等人类动力学有重要的意义.结合大数据分析技术,基于西安市出租车GPS轨迹数据对出租车司机的换道行为进行了定量研究.设计了一种基于出租车GPS轨迹数据的出租车司机换道行为识别模型,利用大数据平台对出租车司机换道次数按不同时段进行了定量统计,对出租车司机换道次数、出租车平均行驶速度和出租车司机的收入之间进行了相关性分析.分析结果表明,出租车频繁换道行为对司机收益呈现负相关影响,进一步说明出租车司机驾驶习惯和和心理对整个出租车运营有显著影响.     

基于出租车数据的载客热点与打车热点研究

面对城市出租车高空载率和乘客打车难问题,本文针对出租车司机端和乘客端分别进行载客热点和打车热点的分析研究,提出了一种基于DBSCAN算法的数据处理模型.利用这个模型对北京市182辆出租车的GPS轨迹数据进行处理,提高了数据精度;对于不同的受众,采用K-means算法对数据进行聚类分析,得到相关热点.实验表明,划分目标用户进行各热点的推荐不仅可以有效地为出租车司机提供高概率的载客热点,乘客打车难问题也有了一种可行的解决方法.     

装配序列约束下的飞机虚拟维修过程建模仿真

针对当前飞机虚拟维修过程模型固化,对维修复杂行为关系缺乏考虑,无法满足学员多样性实训需求的现状,充分考虑了飞机系统的复杂度、学员操作的不规范性和随机性等因素,依据各维修装配序列间的优先约束关系,构建了优先约束矩阵,进而定义了优先约束时间有色Petri网模型。在系统梳理维修实体及其维修操作行为的基础上,提出了虚拟维修实体操作元模型和元模型融合下的过程建模,阐述了基于优先约束时间有色Petri网的动态虚拟维修过程实现方法。最后,以A320飞机加油活门的某一个随机拆卸过程为例,进行建模仿真,验证了模型的有效性。